На смежных интервалах

полученная вашим способом функция

действительно непрерывна. В точках множества

она непрерывна по

по условию. Остается показать, что

непрерывна на

по

. Возьмем любое

, и покажем, например, что

. Если точка

является одной из

, то вроде всё понятно; в противном случае можно утверждать, что

. Теперь возьмем любое

. Так как

непрерывна на

по

, то найдется

, такое, что

. Поскольку

, найдется число

, такое, что

. Тогда для любого

имеем

(ведь если какая-то точка из смежного интервала вылезла за

, то и один из концов тем более вылезет). А это и означает, что

.